임베디드 비전 시스템을 설계하는 데는 MIPI, LVDS, SLVS-EC와 같은 복잡한 카메라 인터페이스가 필요하며, 이는 엄격한 기계적 제약, CPU 부하 증가 및 통합 문제를 초래합니다. 또한, 많은 카메라에 온보드 이미지 신호 프로세서(ISP)가 없기 때문에 호스트 시스템에 추가적인 처리 오버헤드가 발생합니다.
NVIDIA의 홀로스캔 프레임워크는 이더넷 기반 센서 집계를 통해 이 문제를 해결합니다. 그러나 현재 사용 가능한 대부분의 HSB 솔루션은 너무 크거나 온보드 ISP가 부족합니다.
e-con Systems는 NVIDIA의 홀로스캔 프레임워크와 내장된 ISP를 기반으로 한 컴팩트 홀로스캔 카메라 솔루션을 제공합니다. 이러한 솔루션은 이더넷을 통해 여러 대의 카메라와 센서를 원활하게 연결할 수 있어 카메라 인터페이스에 대한 걱정 없이 디자인을 간소화합니다. 또한 e-con Systems의 독점 온보드 TintE ISP®를 통해 CPU 사용량을 줄이고 이미지 품질을 최적화할 수 있어 ADAS, 로봇 공학 및 드론에 이상적입니다.
이 블로그에서는 e-con Systems의 홀로스캔 카메라 솔루션에 대해 자세히 살펴보고, 이 솔루션이 독특한 이유와 NVIDIA 젯슨 플랫폼의 NVIDIA® 홀로스캔 SDK와의 통합을 통해 AI 기반 애플리케이션을 어떻게 향상시키는지 설명합니다.
e-con Systems의 TintE ISP를 가진 홀로스캔 카메라 솔루션의 임팩트는 무엇일까요?
e-con Systems의 홀로스캔 카메라 솔루션은 고성능 임베디드 비전 애플리케이션을 위해 MIPI CSI-2 인터페이스를 사용하여 카메라와 인터페이스하도록 설계된 컴팩트한 10G 이더넷 어댑터 보드인 ACC_FPGA_MI_WTB_ADP를 특징으로 합니다. 인클로저가 있는 컴팩트 HSB 카메라 솔루션은 아래 이미지에 나와 있습니다.
이 어댑터 보드는 x2 또는 x4 레인 MIPI CSI-2 DCHY 카메라 모듈을 지원하는 두 개의 마이크로 동축 커넥터를 갖추고 있어 여러 대의 카메라를 동시에 연결할 수 있습니다. e-con Systems의 HSB 평가 보드의 크기는 55mm x 50mm x 1.6mm입니다.
보드 출력은 SFP 커넥터 대신 RJ45를 통해 10G 인터페이스를 제공하므로 전체 보드 크기가 크게 줄어듭니다.
아래 이미지를 확인하면 e-con Systems의 HSB 평가 보드를 이해하기 쉽습니다.
그림 2: HSB 평가 보드(ACC_FPGA_MI_WTB_ADP)
e-con Systems의 HSB 평가 보드는 두 대의 카메라를 연결할 수 있는 옵션을 제공합니다. 현재 e-con Systems는 하나의 카메라를 지원하고 있으며, 곧 두 대의 카메라에 대한 지원이 확대될 예정입니다.
카메라가 장착된 e-con Systems의 HSB 평가 보드는 아래와 같습니다.
그림 3: 카메라가 장착된 HSB 평가 보드
어댑터 보드는 e-con Systems의 독점적인 TintE ISP를 실행하는 Lattice® FPGA 기술을 활용하여 GPU에서 집중적인 이미지 처리 작업을 오프로드합니다. 그 결과 시스템의 계산 부하가 크게 감소하여 AI 기반 애플리케이션의 성능이 향상됩니다.
HSB 카메라 솔루션이 어떻게 작동하는지 이해하려면 아래 이미지를 참조하세요.
그림 4: HSB 카메라 솔루션 – 개념도
NVIDIA AGX Orin™ 및 NVIDIA IGX Orin™ 플랫폼과의 원활한 호환성을 위해 설계된 이 어댑터는 NVIDIA 홀로스캔 SDK를 통한 통합을 지원하여 고급 센서 처리 및 엣지 AI 기능을 가능하게 합니다. 또한 보드에는 배포를 간소화하기 위한 USB Type-C 전원 입력과 LiDAR 및 RADAR와 센서 융합을 지원하는 IO 인터페이스 커넥터가 포함되어 있습니다.
이 카메라 솔루션은 NVIDIA 웹사이트에 Jetson 플랫폼용 호환 솔루션으로 제공됩니다.
임베디드 비전 시스템에 이콘 시스템 홀로스캔 카메라 솔루션을 선택하는 이유는 무엇입니까?
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사용자 구성 가능 GPIO 커넥터
사용자 구성이 가능한 GPIO 커넥터는 UART, I2C, SPI와 같은 추가 인터페이스를 원활하게 통합할 수 있어 다양한 외부 장치/센서를 연결할 수 있습니다. 카메라는 다재다능함으로 인해 특수 제어 로직이나 다중 센서 융합이 필요한 임베디드 비전 시스템과 함께 활용할 수 있습니다.
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카메라 서포트
이 솔루션은 RAW 센서 데이터(Bayer) 또는 온보드 TintE ISP의 처리된 데이터에 대한 옵션을 제공합니다. 두 개의 MIPI 센서를 카메라에 연결할 수 있습니다. RAW 카메라 출력으로 4k @60fps를 달성할 수 있습니다.
아래에서 e-con Systems의 HSB 카메라 솔루션 회로도를 확인하세요.
그림 5: TintE ISP를 사용한 홀로스캔 호환 카메라 솔루션의 구성 개요
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온보드 TintE ISP
카메라 솔루션은 온보드 TintE ISP를 통합할 수 있는 옵션을 제공하여 장치에서 직접 데이터 또는 이미지 처리를 가능하게 하여 호스트 시스템의 GPU나 CPU에 대한 의존성을 제거합니다. e-con Systems는 특정 사용 사례에 맞게 ISP 코어를 사용자 지정할 수도 있습니다.
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10GBase-T 구리 이더넷 프로토콜 지원
이 컴팩트 카메라 솔루션은 고속 10G 이더넷 인터페이스와 RJ45 커넥터를 갖추고 있어 고대역폭 스트림을 처리하고 초저지연 이미지 전송을 가능하게 합니다.
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홀로스캔 SDK를 통한 ISP 매개변수 제어
이 솔루션은 Lattice FPGA에 배포된 e-con Systems의 TintE ISP를 활용하여 NVIDIA 홀로스캔 SDK를 통해 동적 ISP 매개변수 제어를 가능하게 합니다. 20년 이상의 ISP 튜닝 및 이미지 처리 전문성을 바탕으로 e-con Systems는 다양한 조명 및 장면 조건에서 일관되게 높은 이미지 품질을 제공하기 위해 광범위한 ISP 커스터마이징을 제공합니다.
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고해상도 카메라 지원
카메라 솔루션은 TintE ISP를 통해 초당 30프레임으로 최대 4K 해상도를 지원하며, RAW 비디오의 경우 60fps로 4K 해상도를 지원하여 고품질의 실시간 비디오 스트리밍을 가능하게 합니다.
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유연한 케이블 및 컴팩트한 디자인
공간 제약이 있는 환경을 위해 설계되어 설치가 원활합니다. 다양한 배포 시나리오에서 최대 100m 길이의 케이블을 지원합니다.
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이더넷 PHY를 위한 패시브 냉각
컴팩트한 솔루션은 외부 냉각 요구 사항이 필요 없으며, 여러 센서에서 고대역폭 데이터를 전송하는 동안에도 안정적인 성능을 발휘합니다.
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전력 소비
카메라 솔루션에 사용되는 FPGA 기반 아키텍처는 저전력 소비로 유명합니다. 에너지 효율성이 중요한 임베디드 시스템의 경우 완벽한 옵션입니다. 따라서 대부분의 전력을 다른 장치에 공급하여 임베디드 비전 애플리케이션의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
이 솔루션은 SONY®, onsemi®, OmniVision® 등 다양한 센서에 대해 매우 사용자 지정이 가능합니다. 전반적으로 이 보드는 호스트 장치의 HSB 하드웨어 및 CPU 부하에 대한 기계적 공간 요구 사항을 줄여줍니다.
최근 엔비디아 GTC 2025에서 최첨단 카메라 솔루션을 선보인 e-con Systems
최근에는 실시간 고대역폭 비전 및 센서 애플리케이션을 위한 강력한 기능을 강조하며 NVIDIA GTC 2025에서 e-con Systems의 임베디드 카메라 솔루션을 라이브로 선보였습니다.
컴팩트 10G 홀로스캔 카메라 솔루션 목록(전자 경제 시스템의 HSB에 TintE ISP 포함)
시리얼넘버 | 카메라 센서 | 카메라 모듈 | 모듈 개수 | 제품명 | Bayer (sensor output) | YUV422 (e-con HSB output) |
1 | IMX715 | e-CAM86_CUMI715C_MOD_H01R1 | 1 | e-CAM85_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 4k@60fps | 4k@30fps |
2 | AR2020 | e-CAM200_CUMI2020C_MOD_H02R1 | 1 | e-CAM200_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 4k@60fps | 4k@30fps |
5 | IMX568 | e-CAM521_CUMI568C_MOD | 1 | e-CAM56_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 5MP@66fps | 5MP@45fps |
6 | IMX900 | e-CAM315_CUMI900C_MOD | 1 | e-CAM37_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 3.2MP@50fps | 3.2MP@50fps |
(e-con Systems의 HSB에 TintE ISP가 없는 경우)
시리얼넘버 | 카메라 센서 | 카메라 모듈 | 모듈 개수 | 제품명 | YUV422(sensor output) |
1 | ISX031 | e-CAM313_CUMI031C_MOD_H07R1 | 1 | e-CAM31_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 3MP@60fps |
2 | AR0234 | e-CAM217_CUMI0234_MOD | 1 | e-CAM25_CUHSB_CHLC_1H02R1 | 2MP@120fps |
e-con Systems, FPGA 기술로 컴팩트 HSB 비전 솔루션 제공
2003년부터 e-con Systems는 임베디드 카메라를 설계, 개발 및 제조하고 있습니다. FPGA 기술과 이더넷 인터페이스에 대한 깊은 전문 지식을 활용하여 산업 전반에 걸쳐 임베디드 비전 애플리케이션의 효율성을 높이는 데 주력하고 있습니다.
당사의 독점적인 TintE™ ISP는 성능 저하 없이 다양한 시스템 구성에서 고품질 이미징을 가능하게 하는 FPGA 기반 ISP입니다. 이 ISP는 적응력과 능력 덕분에 다양한 FPGA 플랫폼에 통합될 수 있습니다. 또한 다양한 공급업체의 다양한 이미지 센서가 TintE ISP를 지원하여 고유한 요구 사항에 맞는 최적의 센서를 선택할 수 있습니다.
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저희 전문 지식을 바탕으로 임베디드 비전 애플리케이션에 적합한 완벽한 카메라를 찾고 구현하고자 하신다면, camerasolutions@e-consystems.com 로 연락해 주시기 바랍니다.
Prabu는 e-con Systems의 최고 기술 책임자이자 카메라 제품 책임자이며 임베디드 비전 분야에서 15년 이상의 풍부한 경험을 갖고 있습니다. 그는 USB 카메라, 임베디드 비전 카메라, 비전 알고리즘 및 FPGA에 대한 깊은 지식을 제공합니다. 그는 의료, 산업, 농업, 소매, 생체 인식 등 다양한 분야에 걸쳐 50개 이상의 카메라 솔루션을 구축했습니다. 그는 또한 장치 드라이버 개발 및 BSP 개발에 대한 전문 지식을 갖추고 있습니다. 현재 Prabu의 초점은 새로운 시대의 AI 기반 애플리케이션을 지원하는 스마트 카메라 솔루션을 구축하는 것입니다.